Foi estudada a resistência ao desgaste abrasivo de um ferro fundido nodular com diferentes microestruturas na matriz, utilizando um esclerômetro pendular instrumentado. As condições adotadas para o ensaio correspondem àquelas a que sãosubmetidas as peças utilizadas nos sistemas de tratamento de minério e movimentação de terra, isto é, altos esforços que produzem grande deformação plástica acompanhada de alta velocidade de deformação. A resistência à abrasão do materialdependeu da microestrutura da matriz metálica, de suas propriedades mecânicas e da profundidade de penetração da partícula abrasiva. Para sulcos de até 60 micra de profundidade, com durezas da ordem de 300 HV o melhor desempenho foi apresentadopor materiais de matriz perlítica; para durezas em torno de 450 HV a maior resistência ao desgaste abrasivo foi apresentada pelo ferro fundido nodular de matriz bainítica. O aumento da dureza acima de 500 HV, conseguido com matrizesmartensíticas revenidas, não resultou em melhora da resistência devido à sua baixa tenacidade. Para riscos de profundidade superior a 90 micra o melhor resultado foi obtido com o ferro fundido nodular de matriz martensítica revenida. O aumentoda fração volumétrica de austenita não produziu um aumento da resistência ao desgaste abrasivo do ferro fundido nodular austemperado. A melhor resistência ao desgaste abrasivo foi conseguida com microestruturas constituídas de carbonetosprecipitados em matrizes ferríticassupersaturadas e/ou com alta densidade de defeitos cristalinos, obtidas em condições fora do equilíbrio, tais como perlita fina, bainita inferior e martensita revenida. A presença da grafita na microestruturaprovoca uma queda da resistência ao desgaste abrasivo do ferro fundido nodular. Os nódulos de grafita constituem um entalhe interno que facilita a nucleação e propagação de trincas, independente da microestrutura presente na matriz metálica. Ocoeficiente de atrito entre a partícula abrasiva e a superfície aumentou com a queda da resistência ao desgaste do material, decorrente de uma maior deformação plástica na frente da partícula abrasiva.

The abrasive wear resistance of a ductile cast iron with different microstructures has been studied by using a computer-aided pendulum sclerometer. The adopted conditions in this test correspond to those situations in which parts are used in the mining industry and land handling that is, those ones involving high loads that produce high plastic deformation accompanied by high strain rates. The abrasion resistance of the material was found to be dependent on its metallic matrix microstructure, mechanical properties and penetration depth of the abrasive particle. Materials with pearlitic matrix with 300 Vickers hardness presented the best performance for grooves up to 60 mm depth. However, the best performance was achieved for ductile cast irons with bainitic matrix when their hardness was around 450 Vickers. Finally, ductile cast irons with or above 500 Vickers hardness - thanks to their tempered martensitic matrix did not result in a better resistance due to its low toughness. The best result for 90 mm-depth grooves was accomplished by ductile cast irons with tempered martensitic matrix. The increase of the volume fraction of austenite did not produce any increase in the abrasive wear resistance of the austempered ductile cast iron. The best abrasive wear resistance was achieved by microstructures constituted of carbide precipitates in a supersaturated ferritic matrix and/or high density of dislocations, obtained in non-equilibrium conditions, such as fine pearlite, lower bainite, and tempered martensite. The presence of graphite in the microstructure decreased the abrasive wear resistance of the ductile cast iron. Graphite nodules represent an internal notch that eased crack nucleation and propagation, regardless of the metallic matrix microstructure. The morphological study of torn chips under scanning electron as well as opticalmicroscopy showed that the mechanism of material ripping is similar to the shearing model by successive layers (deck of cards) that has been proposed to explain the ripping mechanism of material in metal cutting operations. The friction coefficient between the abrasive particle and the surface increased as a result of the decrease in the wear resistance of the material, due to a higher plastic deformation ahead of the abrasive particle.